2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系第一節(jié)牛頓第一定律教案新人教版必修1

PAGE1-第1節(jié)牛頓第肯定律問題與目標(biāo)能大致敘述發(fā)覺牛頓第肯定律的歷史過程，并能作出初步評(píng)述。能清晰地描述伽利略關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，以及對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)出的志向試驗(yàn)和相應(yīng)的推理結(jié)論。精確描述牛頓第肯定律（慣性定律），并能對(duì)定律有較為深化的理解，體會(huì)定律深刻的思想性及相識(shí)問題的本質(zhì)性。理解慣性的概念，知道質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。重點(diǎn)與難點(diǎn)理解力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。（重點(diǎn)）理解牛頓第肯定律，相識(shí)慣性與質(zhì)量的關(guān)系。（重點(diǎn)）慣性與質(zhì)量的關(guān)系（重點(diǎn)）教學(xué)打算老師要求課件學(xué)生要求復(fù)習(xí)初中所學(xué)的牛頓定律，預(yù)習(xí)這一節(jié)課程教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課1.我國(guó)公安交通部門規(guī)定，從1993年7月1日起，各種小型汽車前排乘坐的人（包括駕駛員）必需系好平安帶，這是為什么？2.在滑冰運(yùn)動(dòng)中，滑冰運(yùn)動(dòng)員假如不用力，他會(huì)漸漸停下來嗎？這是否與牛頓第肯定律沖突呢？二、新課教學(xué)（一）志向試驗(yàn)的魅力1.回顧歷史代表人物基本觀點(diǎn)(對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的相識(shí))亞里士多德必需有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)；沒有力的作用，物體就處于靜止?fàn)顟B(tài)伽利略假如沒有摩擦阻力，水平面上運(yùn)動(dòng)的物體將保持這個(gè)速度始終運(yùn)動(dòng)下去，因此力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由笛卡兒假如運(yùn)動(dòng)的物體沒有受到力的作用，它將接著以同一速度沿同始終線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向在科學(xué)家探究自然地奇妙時(shí)，就是在進(jìn)行破案，有時(shí)自不待言的現(xiàn)實(shí)現(xiàn)象往往把人們引導(dǎo)錯(cuò)誤的道路上而不自知。像“最博學(xué)的人”亞里士多德提出的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由”，就是被現(xiàn)實(shí)現(xiàn)象引向歧途的代表，這也是物理學(xué)史的“經(jīng)典”錯(cuò)誤。2.伽利略的斜面試驗(yàn)：即便前人（亞里士多德）提出了錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，也沒有影響后人對(duì)自然真理的探究。伽利略通過志向斜面試驗(yàn)提出了新的探討方法（事實(shí)與邏輯推理相結(jié)合），推翻了亞里士多德持續(xù)了很久的錯(cuò)誤。試驗(yàn)過程如下：(1)將兩個(gè)對(duì)稱的斜面末端平滑地對(duì)接在一起．讓小球沿一個(gè)斜面從靜止?jié)L下來．小球?qū)L上另一個(gè)斜面．(2)(推論)假如沒有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫艜r(shí)的高度．(3)(推論)減小其次個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍舊要達(dá)到原來釋放時(shí)的高度．(4)(推論)接著減小其次個(gè)斜面的傾角，最終變成水平面，小球?qū)⒀厮矫婧憔眠\(yùn)動(dòng)下去．(5)(結(jié)論)物體在水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)并不須要外力來維持．（二）牛頓第肯定律1.牛頓在前人的工作基礎(chǔ)上，提出了動(dòng)力學(xué)的一條基本定律：牛頓第肯定律定義：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它變更這種狀態(tài)。留意：牛頓第肯定律是由志向試驗(yàn)加以科學(xué)推理得到的，不是試驗(yàn)定律，但是由它得出的結(jié)論，都經(jīng)驗(yàn)了廣泛、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖聦?shí)檢驗(yàn)．2.慣性：物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫作慣性。所以牛頓定律也叫慣性定律。（三）慣性與質(zhì)量牛頓第肯定律涉及兩個(gè)重要的物理概念：力和慣性。那么力是確定慣性的因素嗎？思索1參與作戰(zhàn)任務(wù)的戰(zhàn)斗機(jī)卻要拋掉副油箱(如圖)以減小質(zhì)量，這是為什么呢？你能說明一下嗎？提示：戰(zhàn)斗機(jī)在執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)時(shí)，為了使自己便于調(diào)整，敏捷運(yùn)動(dòng)，就要拋掉副油箱以減小慣性，更簡(jiǎn)單變更原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。思索2馬路上奔馳的汽車，速度越大，剎車后停下來所用的時(shí)間越長(zhǎng)，這些說明速度越大慣性越大嗎？提示：相同速度的大客車比小汽車更難剎車停下來，說明質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難變更．1．慣性的特點(diǎn)：普遍性慣性是物體的固有屬性，一切物體都具有慣性無關(guān)性慣性與物體受力狀況、運(yùn)動(dòng)狀況及地理位置均無關(guān)唯一性質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大，慣性越大2.慣性的表現(xiàn)形式：(1)不受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為“保持”“原來的”運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有“惰性”的含義．(2)受力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變更的難易程度，質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以變更．（四）學(xué)問拓展1．慣性參考系牛頓第肯定律的表述中，不受力的物理要么勻速運(yùn)動(dòng)，要么保持靜止。這時(shí)選取的參考系一般都是地面。那么，當(dāng)我們坐在正在啟動(dòng)的汽車中時(shí)，去看路邊的樹木，樹木是在加速向我們的后方運(yùn)動(dòng)的，那這時(shí)樹木受力了嗎？是否滿意牛頓第肯定律呢？很明顯，從我們的角度看過去，樹木并沒有受力，但樹木也沒有滿意牛頓第肯定律中的勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止，是不滿意牛頓第肯定律的。這是因?yàn)?，上述問題并不是在慣性系的背景下進(jìn)行的。那什么是慣性系呢？定義：假如在一個(gè)參考系中，一個(gè)不受力的物體會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，這樣的參考系叫作慣性參考系，簡(jiǎn)稱慣性系。三、課堂小結(jié)1.歷史上幾位科學(xué)家對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的看法和探討。2.伽利略得到力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的探討方法。3.牛頓第肯定律的內(nèi)容。4.慣性及應(yīng)用慣性學(xué)問解決實(shí)際問題的方法。四、作業(yè)設(shè)計(jì)完成課本第82頁(yè)練習(xí)題。課堂練習(xí)1.意大利聞名物理學(xué)家伽利略開科學(xué)試驗(yàn)之先河，奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。圖示是他做了上百次的銅球沿斜面運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)示意圖。關(guān)于該試驗(yàn)，下列說法中錯(cuò)誤的是()A.它是伽利略探討自由落體運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)B.伽利略探討發(fā)覺：斜面傾角肯定，從不同高度起先滾動(dòng)，小球的加速度各不相同C.伽利略設(shè)想，圖中斜面的傾角越接近90°，小球沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)就越接近自由落體運(yùn)動(dòng)D.伽利略認(rèn)為，若發(fā)覺斜面上的小球都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則自由落體運(yùn)動(dòng)也是勻加速直線運(yùn)動(dòng)2.伽利略創(chuàng)建的把試驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力地促進(jìn)了人類科學(xué)相識(shí)的發(fā)展。利用如圖所示的裝置做如下試驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面的點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面對(duì)下運(yùn)動(dòng)，并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先后鋪墊三種粗糙程度漸漸降低的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3，依據(jù)三次試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，可以得到的最干脆的結(jié)論是()A．假如斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚c點(diǎn)等高的位置B．假如小球不受力，它將始終保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)C．假如小球受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生變更D．小球受到的力肯定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小3.下列說法中正確的是()A.亞里士多德發(fā)覺了力是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由B.伽利略在對(duì)亞里士多德關(guān)于物體下落論斷的懷疑下，做了聞名的斜面試驗(yàn)，并應(yīng)用試驗(yàn)視察和邏輯推理，得出輕重物體自由下落一樣快的結(jié)論C.伽利略在亞里士多德、笛卡爾等科學(xué)家關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系探討的基礎(chǔ)上，運(yùn)用志向試驗(yàn)和歸謬法得出了慣性定律D.牛頓第肯定律是通過多次試驗(yàn)總結(jié)出來的一條試驗(yàn)定律4.在水平的路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定一盛滿水的碗?，F(xiàn)突然發(fā)覺碗中的水灑出，水灑出的狀況如圖所示，則關(guān)于小車在此種狀況下的運(yùn)動(dòng)敘述正確的是（）A.小車可能突然向左加速運(yùn)動(dòng) B.小車可能突然向左減速運(yùn)動(dòng)C.小車可能突然向右加速運(yùn)動(dòng) D.小車可能突然向右減速運(yùn)動(dòng)5.關(guān)于牛頓第肯定律，下列說法正確的是（）A.不受力作用的物體是不存在的，故牛頓第肯定律的建立毫無意義B.牛頓第肯定律是從試驗(yàn)現(xiàn)象歸納總結(jié)出來的C.牛頓第肯定律表明，物體在任何狀態(tài)下都具有慣性D.牛頓第肯定律表明，外力的作用會(huì)變更物體的慣性6.關(guān)于慣性，下列說法正確的是()A.靜止的火車啟動(dòng)時(shí)，速度變更緩慢是因?yàn)榛疖囲o止時(shí)慣性大B.乒乓球可以快速抽殺，是因?yàn)槠古仪虻膽T性小的原因C.在月球上舉重比在地球上舉重簡(jiǎn)單，所以同一物體在月球上比在地球上慣性小D.在宇宙飛船內(nèi)的物體不存在慣性答案以及解析1.答案：B解析：題圖所示試驗(yàn)是伽利略探討自由落體運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)，在本試驗(yàn)中，伽利略將試驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合在一起，如選項(xiàng)A、C、D所述。斜面傾角肯定，從不同高度起先滾下，小球的加速度相同，故選項(xiàng)B所述是錯(cuò)誤的。2.答案：A解析：從試驗(yàn)中小球的三種運(yùn)動(dòng)狀況可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，依據(jù)三次試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，可以得到的最干脆的結(jié)論是：假如不受阻力，就會(huì)升到與O點(diǎn)相等的高度，A項(xiàng)符合題意；而其他選項(xiàng)都不是由該試驗(yàn)干脆得到的，須要進(jìn)一步推理或其它試驗(yàn)驗(yàn)證，BCD三項(xiàng)不符合題意3.答案：B解析：依據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答，記住聞名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可。A.伽利略發(fā)覺了力是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，故A錯(cuò)誤；B.伽利略在對(duì)亞里士多德關(guān)于物體下落論斷的懷疑下，做了聞名的斜面試驗(yàn)，并應(yīng)用試驗(yàn)現(xiàn)察和邏輯推理，得出輕重物體自由下落一樣快的結(jié)論，故B正確；C.牛頓在亞里士多德、笛卡爾等科學(xué)家關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系探討的基礎(chǔ)上，運(yùn)用志向試驗(yàn)和歸謬法得出了慣性定律，故C錯(cuò)誤。D.牛頓第肯定律是一條志向化狀況下的規(guī)律，是邏輯思維的產(chǎn)物，不能通過試驗(yàn)來干脆驗(yàn)證，故D錯(cuò)誤。故選：B。4.答案：AD解析：若小車突然向左加速，由于慣性，水還沒有來得及加速，所以小車向左的速度大于水向左的速度，水會(huì)向右灑出，故A正確；若小車突然向左減速，由于慣性，水還沒有來得及減速，所以小車向左的速度小于水向左的速度，水會(huì)向左灑出，故B錯(cuò)誤；若小車突然向右加速，由于慣性，水還沒有來得及加速，所以小車向右的速度大于水向右的速度，水會(huì)向左灑出，故C錯(cuò)誤；若小車突然向右減速，由于慣性，水還沒有來得及減速，所以小車向右的速度小于水向右的速度，水會(huì)向右灑出，故D正確。5.答案：C解析：雖然不受力作用的物體是不存在的，但牛頓第肯定律給出了物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是整個(gè)牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)，是有意義的，故A錯(cuò)誤；牛頓第肯定律是牛頓在